Memahami Daktilitas Material

Kita sering mendengar istilah daktilitas, tapi mungkin agak-agak kurang paham apa maknanya. Saya sendiri sebenarnya sedikit “alergi” jika mendengar atau membaca istilah-istilah “asing”, apalagi kalau yang dibaca adalah artikel ilmiah, ditambah lagi jika artikelnya dalam bahasa Inggris. Otak saya akan bekerja 3 kali lebih keras, hehe.
Daktilitas berlawanan dengan kegetasan. Waduh, istilah apa pula tuh? Daktilitas adalah kata benda, kata sifatnya adalah daktail. Sementara lawannya adalah getas (kata sifat) istilah “Londo”-nya brittle, sehingga kata bendanya adalah kegetasan. (kok jadi belajar Bahasa Indonesia ya?)
Anyway, kalau getas jujur saja bagi saya pribadi lebih gampang dipahami. Karena kalau mendengar kata getas saya langsung ingat dengan KERUPUK. Tapi kalau mendengar kata daktail, saya tidak bisa menemukan makanan yang sifatnya daktail (permen karet mungkin iya, tapi saya tidak doyan permen karet), makanya lebih susah memahami daktail daripada getas. :D
Kembali ke topik. Tiap material, khususnya material bangunan setidaknya punya karakteristik yang berbeda jika diberi gaya (beban). Ada yang kuat jika ditekan tapi hancur jika ditarik (misalnya beton). Ada yang kuat jika ditarik, tapi tidak ada apa-apanya jika ditekan (misalnya kabel, rantai, tali, dll), ada juga yang kuat jika ditarik dan ditekan (misalnya profil baja struktural). Dan.. tentu saja ada yang tidak kuat jika ditarik maupun ditekan, misalnya kerupuk.
ELASTIS dan PLASTIS
Konsep ini mutlak harus dipahami dulu. Karena kami bukan ahlinya, maka penjelasan di sini juga diusahakan dalam bahasa “bukan ahlinya”.
Misalnya ada sebuah benda (material), jika diberi gaya (ditarik, ditekan, atau dilenturkan), benda tersebut memanjang, memendek, atau bengkok (berdeformasi). Kemudian gaya tersebut dihilangkan, dan benda tersebut kembali persis ke bentuk dan ukuran semula. Kondisi ini dinamakan kondisi ELASTIS.
Tapi, ada suatu kondisi jika gaya tersebut ditambah besarnya, benda tersebut sudah tidak bisa kembali ke bentuk semula. Benda itu sudah dalam kondisi PLASTIS atau INELASTIS.
Dalam kondisi elastis, besarnya gaya berbanding lurus dengan besarnya deformasi. Misalnya kita ambil gaya tarik versus penambahan panjang. Semakin bsar gaya tariknya, semakin besar pula penambahan panjangnya. Dalam pembahasan biasanya digunakan tegangan untuk mewakili gaya (σ = F/A), dan regangan untuk mewakili penambahan panjang (ε = ΔL/L)

Titik waktu pertama kali material tersebut memasuki kondisi plastis disebut Titik Leleh (Yield Stress). Pada kondisi plastis, hubungan tegangan regangan sudah menyimpang jauh dari linear. Diberi tambahan gaya sedikit saja, deformasinya bisa bertambah berlipat-lipat kali dari deformasi elastis.
Jika gaya tersebut ditambah, maka material tersebut bisa putus. Titik ini disebut titik putus, atau titik fraktur (Ultimate Stress).

Daktilitas adalah kemampuan material mengembangkan regangannya dari pertama kali leleh hingga akhirnya putus. Atau, daktilitas bisa juga kita artikan seberapa plastis material tersebut. Semakin panjang “ekor plastis”nya, semakin daktail material tersebut.
Kebalikan dengan daktail, material yang GETAS tidak memiliki “ekor plastis” yang panjang. Malah ada yang sama sekali tidak memiliki “ekor plastis”. Artinya, titik lelehnya sama dengan titik putusnya. Begitu dia leleh saat itu juga dia putus.
MODULUS ELASTISITAS
Modulus Elastisitas biasa disebut juga Modulus Young. Walaupun sebenarnya Modulus Young adalah bagian dari Modulus Elastisitas (sumber: wikipedia).
Modulus Elastisitas (nggak usah diturunkan ya persamaannya), dirumuskan sebagai:

adalah regangan, dan adalah regangan.
Pada grafik hubungan tegangan-regangan, kemiringan kurva elastis menunjukkan besarnya Modulus Elastisitas.
Semakin tegak kurva elastisnya, maka semakin besar nilai E-nya. Sebaliknya semakin landai kurvanya, semakin kecil nilai E-nya.
BAJA
Di antara tiga material utama konstruksi (baja, beton, kayu), baja adalah material yang paling daktail. Tegangan lelehnya tinggi, regangan maksimumnya besar. Modulus Elastisitasnya juga tinggi.
BETON
Beton kebalikan dengan baja. Beton justru sangat tidak daktail. Beton malah sangat getas ketika mengalami tegangan tarik. Sedangkan ketika mengalami tekan, perilaku elastisnya hanya terlihat sekitar 0 – 30% dari kuat tekan beton. Setelah itu tidak elastis lagi. Hal ini konon diakibatkan karena munculnya retak-retak pada saat tegangan sudah mulai tinggi.
KARET
Karet adalah contoh material yang sangat fleksibel (modulus Elastisitas kecil) tapi juga getas. Artinya, begitu mencapai titik leleh seketika itu juga karet itu putus.
Regangan karet bisa mencapai lebih dari 100%, artinya karet dapat memanjang 2 kali (bahkan lebih) dari panjang semula.
Regangan beton (tekan) paling maksimal sekitar 0.3-0.4 persen.
Regangan leleh baja sekitar 0.2 persen, dan regangan putusnya mencapai 15%. (so, kalau anda mau menarik sebuah tulangan baja hingga putus, paling tidak anda harus bisa menarik tulangan tersebut menjadi 15% lebih panjang terlebih dahulu baru kemudian baja itu akan putus)
Kalo digambarkan ketiganya kurang lebih perbandingannya seperti gambar berikut.

KERUPUK
Kebetulan belum ada laboratorium yang mengadakan penelitian tentang hubungan tegangan-regangan dari kerupuk. Mungkin anda berminat?
Dari pembahasan ini akan muncul istilah-istilah lain seperti:
1. Sendi Plastis.
Sendi plastis adalah kondisi ujung-ujung elemen struktur yang semula kaku (rigid) atau terjepit sempurna, kemudian menjadi sendi (pinned) karena material penyusunnya (dalam hal ini baja) telah mengalami kondisi plastis.
Misalnya sambungan balok ke kolom pada awalnya didesain kaku (rigid), namun karena momen tumpuan sangatt besar mengakibatkan semua tulang tarik pada balok mengalami leleh. Jika sudah leleh, tentu sudah tidak elastis lagi.
Gaya gempa yang arahnya bolak balik menyebabkan sisi atas dan sisi bawah balok secara bergantian mengalami tekanan tarik dan tekan yang besar, bahkan dapat membuat beton menjadi retak atau hancur.
Dalam kondisi seperti ini, kekuatan ujung balok bergantung kepada tulangan. Deformasinya (dalam hal ini putaran sudut) menjadi besar, dan ujung balok tidak rigid lagi, alias sudah seperi sendi.

2. Daktilitas Penampang.
Daktilitas penampang adalah kemampuan penampang untuk mengembangkan deformasinya setelah mengalami leleh pertama kali.
Atau bisa disebut juga seberapa lama suatu elemen struktur bisa bertahan dengan kondisi sendi plastis di ujung-ujungnya.
3.Daktilitas Struktur
Daktilitas secara keseluruhan. Khususnya dalam memikul beban lateral (gempa).
Tiga hal ini insya Allah akan dibahas di lain kesempatan. Semoga bermanfaat.[]

Beamax – Analisis Balok Sederhana Yang Sangat Praktis

Lama nggak ngulas tentang freeware. Kali ini kami coba perkenalkan sebuah software gratis, ringan, dan bermanfaat bagi yang membutuhkan. :) Nama softwarenya adalah BEAMAX. Mungkin beberapa pembaca sudah pernah mendengar namanya. Software ini tidak tergolong sebagai software populer di lingkungan teknik sipil khususnya struktur karena memang fiturnya sangat yang sangat minim.
Sesuai namanya, BEAMAX adalah software untuk analisis balok.


Adapun input untuk Beamax adalah:

1. Material properties: E, I, dan A. (Sebenarnya luas penampang A di sini tidak ngaruh ke analisis.. hehe)
   
2. Panjang total balok
3. Lokasi tumpuan sendi dan roll
4. Option apakah ujung kiri dan kanan terjepit (fixed) atau tidak
   
5. Beban Terpusat
6. Beban Merata (hanya beban merata, tidak ada beban trapesium
   maupun segitiga)
   
Sementara outputnya adalah:

• Diagram Momen Lentur, momen lentur maksimum, dan momen lentur pada tumpuan
• Diagram gaya geser, gaya geser maksimum, dan gaya geser pada titik tertentu, dan gaya geser pada tumpuan
• Deformasi balok, besarnya lendutan maksimum, lendutan di titik tertentu, dan lendutan di ujung balok yang bebas (kantilever). Rotasi titik tidak diberikan
Keunggulan dari BEAMAX adalah:

• Sangat cepat dalam menghitung balok sederhana, satu atau lebih dari satu tumpuan.
• Tidak perlu Run. Output secara “realtime” akan ditampilkan saat itu juga. Misalnya saat menambah beban titik, output langsung diupdate seketika.
• Tampilan grafis cukup representatif untuk keperluan praktis
• Sangat cepat dalam mengecek balok sederhana dengan pembebanan sederhana juga.
• Untuk para praktisi bidang konstruksi, software ini sangat berguna untuk menyelesaikan masalah balok dengan praktis.
• Untuk yang sedang memperdalam ilmu bidang struktur, software ini bisa dijadikan pembanding terhadap hitungan manual maupun hasil analisis software lain.
• Sangat mudah dipelajari. Dalam waktu 5-10 menit, software ini sudah bisa dikuasai. Luar biasa bukan? :)
Adapun kekurangannya adalah:

• Tidak ada pengaturan Load Case dan Kombinasi Pembebanan
• Hasil output tidak bisa dibaca di sepanjang bentang balok
• Tidak ada library untuk material-material standar seperti baja, beton, dll
• Momen inersia harus ditentukan dari luar, entah itu dari tabel atau hitung sendiri
• Tidak ada support reaction. Tapi dari diagram momen dan geser sebenarnya bisa diketahui besarnya reaksi perletakannya
Adapun catatan tambahan dari kami antara lain:

• Kami tidak perlu menjelaskan bagaimana cara penggunaan software ini. Pokoknya sangaaat mudah, dengan syarat pengguna harus sudah mengerti konsep apa itu balok, tumpuan, dan pembebanan. hehe
• Software ini sangat praktis sewaktu mengecek kasus-kasus tertentu, misalnya: Balok sederhana diberi beban yang berbeda-beda, atau balok banyak tumpuan dengan kasus beban hidup berpola (pattern live load)
• Kami suka dengan tampilan grafis yang praktis, simpel, dan informatif, sehingga cocok dijadikan sebagai gambar ilustrasi atau pelengkap suatu laporan perhitungan struktur.
• Menu File->Print tujuannya untuk mencetak tampilan grafis saja
• BEAMAX menyediakan versi MS-Excel juga. Sedikit butuh waktu lebih lama untuk mempelajarinya (kira-kira 10-20 menit). Tampilan grafisnya biasa saja. Balok dibagi menjadi 50 segmen (elemen) sehingga informasi di tiap titik bisa diketahui
• Kekurangan-kekurangan di atas tidak menjadi maslah buat kami, karena hal-hal tersebut masih bisa ditolerir ataupun masih bisa diakali
• Ada BUG! Khusus untuk beban terpusat yang berada di ujung kantilever sebelah KIRI.
  
  Dari gambar di atas, coba cek kesalahannya di mana? Betul!, diagram gaya geser dan momennya salah. Harusnya di tumpuan kiri momen tidak sama dengan nol. Harusnya ada momen akibat beban terpusat di sebelah kiri. Bug ini bisa diperbaiki dengan menggeser beban terpusat tersebut sedikiiiiit ke sebelah kanan, katakanlah sebesar 0.001.
  
  Nah, gambar di atas adalah gambar yang benar. :)
• Jika dibandingkan dengan Atlas, kami lebih merekomendasikan Beamax, selain karena tampilannya yang informatif, juga karena Beamax bisa menghitung lendutan
BEAMAX bisa didownload di sini.
Atau bisa dicari juga di beberapa seach engine.
Silahkan didownload, dicoba, dan didiskusikan di sini, siapa tau ada yang menemukan Bug baru.. :)
Demikian. Semoga Bermanfaat.[]

Contoh Perhitungan dan Desain Balok Beton dengan SAP2000 (bag 1)

Ada contoh kasus seperti gambar di bawah ini:

Versi SAP yang kami gunakan adalah SAP2000 Student Version 7.4.0, gratis, jadi tidak ada beban moral untuk digunakan dan disebarluaskan. :)
Model SAP2000 dari balok di atas adalah seperti gambar di bawah. (klik untuk memperbesar)

Untuk menggambar model tersebut dengan cepat, bisa dengan menggunakan cara:

1. Klik menu File → New Model From Template (pastikan unit yang aktif adalah kN-m)
2. Pilih “Continuous Beam” (pojok kiri atas)
   
   


3. Number of spans = 2. Span length = 6 m. Restraints : Yes. Gridlines : Yes.
4. Gunakan satu window aktif saja. Tutup window 3-D view
5. Setelah model terbentuk, ubah panjang bentang kanan menjadi 4 m dengan cara:
   • Klik ganda garis grid paling kanan, akan muncul kotak dialog “Modify Grid Lines”
     
     
   • Ubah panjang bentang 2 menjadi 4 m.
     
     

Selanjutnya balok 1 (kanan) dan balok 2 (kiri) di-divide, dengan menggunakan menu Edit → Divide Frames, masing-masing menjadi elemen sepanjang 1 m.
nb : tujuan dari divide ini adalah sebagai kontrol lendutan. SAP2000 Student Version tidak bisa memberikan output nilai lendutan di sepanjang balok, walaupun dalam display bisa diperlihatkan bentuk lendutannya. Oleh karena itu, balok harus di-divide agar titik-titik ujung segmen bisa ditampilkan nilai lendutannya.
SAP versi terbaru (saya lupa mulai versi berapa), sudah bisa menampilkan besarnya lendutan di sepanjang balok, jadi tidak perlu di divide.
Cara Divide:

1. Select balok 1 (kanan), klik menu Edit → Divide Frames. Isikan Divided Into 4 frames. Last/First ratio = 1.
2. Balok 2 juga seperti itu, tapi Divided Into 6 frames.

Hal-hal lain yang perlu dicek antara lain:

1. Properti material beton
   
   
2. Frame Section
   
   Untuk asumsi awal, kita gunakan balok ukuran 300X450.
   Reinforcement type : beam, dengan concrete cover 60 mm.
   Kok bukan 40 mm seperti pada soal? 40 mm itu adalah tebal selimut bersih, sementara yang di SAP2000 itu adalah cover to rebar center. Jadi, yang dimasukkan ke SAP2000 adalah 40 mm + 10 mm (asumsi diameter sengkang) + 0.5*19 (asumsi diameter tulangan utama D19).
   Modification factor, di-set 1 dulu untuk semua. Nanti untuk perhitungan lendutan baru diganti.
   
   
3. Static Load Case Names
   
   
4. Load COmbinations.
   Ada 3 kombinasi yang digunakan.
   SERV = DL + LL, untuk menghitung lendutan
   ULT1 = 1.4, untuk desain tulangan
   ULT2 = 1.2DL + 1.6LL, untuk desain tulangan
   
   
5. Atur Analysis Option. Centang seperlunya.
   
   
6. Atur Preference → Concrete, sesuaikan koefisien dengan SNI-Beton
   
   
7. Assign Beban-Beban Yang Sesuai (Point & Uniform). Untuk Asigning beban kami anggap tidak ada masalah. Hati-hati dengan option Replace, Delete, dan Add pada kotak dialog
   
   

Lakukan analisis… RUN!
Setelah Run, cek dulu apakah tidak ada yang aneh dengan hasilnya. Bisa dengan cara mengecek defleksi, atau mengecek diagram gaya dalam, apakah sesuai dengan yang diharapkan.
DESAIN
Jika semuanya oke, kita lanjutkan dengan desain.
Yang harus diperhatikan antara lain:

1. Pastikan yang aktif adalah Concrete Design
   
   
2. Cek Design Combos, pastikan beban kombinasinya sudah tepat. Jika ada beban kombinasi yang tidak diinginkan/diperlukan, segera singkirkan.
   
   

Sebelum mengintip hasil desain, sebaiknya ubah dulu satuan yang aktif menjadi N-mm. Soalnya luas tulangan lebih enak dibaca jika menggunakan satuan mm. (Ada juga yang menggunakan cm, itu tergantung selera dan kebiasaan)
A. Desain Tulangan Balok B1 (Kiri)
Tulangan Lapangan (tengah bentang)

1. Klik kanan pada segmen yang mengalami momen lentur positif terbesar (segmen-3).
   
   
2. Pada kotak dialog “Concrete Design Information”, cari yang mempunyai nilai maksimum pada kolom “BOTTOM STEEL”. Sorot, kemudian klik Details.
   
   
   
3. Dari mana angka 1497.389 untuk required bottom rebar itu diperoleh?
   Itu dari persamaan:
   
   Dengan mensubstitusi Mu, b, d (=390 mm), fy, dan f’c yang sesuai, kita bisa mencari nilai . Sehingga
4. Hitung tulangan yang digunakan.
   D19 → 6 buah, As = 1698 mm2.
   D22 → 4 buah, As = 1520 mm2.
   Pakai 6D19. Kenapa bukan 4D22 yang luasnya lebih kecil tapi masih memenuhi kebutuhan? Alasannya nanti di bagian akhir.

Tulangan Tumpuan Kanan

1. Ada momen negatif, maka harus dihitung kebutuhan tulangan ATAS. Caranya sama dengan tulangan lapangan. Klik kanan pada segmen terakhir dari balok kiri.
2. Cari top reinf yang maksium, klik Details.
   
   
3. Kebutuhan tulangannya adalah
4. Gunakan tulangan 5D19 (As = 1415 mm2).

Tulangan Tumpuan Kiri
Karena di tumpuan kiri tidak ada momen lentur, pakai saja tulangan minimum, 2D19 untuk tulangan bawah dan tulangan atas (As = 566 mm2).
B. Tulangan Balok B2 (Kanan)
Caranya sama dengan balok 1. Cari segmen yang mempuyai momen lentur positif maksimum.



Pada gambar di atas, momen ultimatenya adalah sehingga,
Diperoleh ,
Atau
PENTING!!
Nah, di sini perlu hati-hati. Perhatikan minimum rebarnya. Di situ tertulis 202.693. Sementara pada balok 1 (kiri), minimum rebarnya adalah 403.343, padahal ukuran penampangnya sama, mutu beton dan tulangannya juga sama, mengapa minimum rebarnya berbeda?
Coba kita cek tulangan minimum sebenarnya dari balok tersebut.

Ternyata angka 403.343 itulah minimum rebar yang sebenarnya. Lalu, angka 202.693 itu darimana?
Pada butir 10.5.3 ACI-318-02, di situ disebutkan bahwa nilai minimum di atas (yang 403.343 itu) boleh tidak digunakan, asalkan tulangan yang dibutuhkan paling tidak sepertiga lebih banyak daripada yang diperlukan dari analisis.
Nah, dari analisis, kita kan perlu 152 mm2. Jika kita tambah sepertiganya, maka menjadi 152 + 50.7 = 202.7 !! Itulah tulangan minimum yang dihitung oleh SAP2000.
TAPI!!! TULANGAN MINIMUM INI TIDAK BOLEH DIGUNAKAN UNTUK BALOK BERUKURAN RELATIF KECIL!
Di bagian commentary ACI-318 tersebut, disebutkan bahwa ketentuan di atas (butir 10.5.3), hanya digunakan untuk balok yang berukuran besar dan masif. Di SNI Beton 2002 dengan jelas menuliskan hal ini (pasal 10.5.3).
Sementara balok yang digunakan di atas (300×450) termasuk balok kecil. Jadi, tulangan minimumnya harusnya 403.343 mm2. Jadi, kita bisa gunakan 2D19 untuk tulangan atas dan bawah balok 2 (kanan).
SUMMARY
Jadi, tabel balok sementara adalah sbb:


Nah, dari sini kita bisa jawab pertanyaan di atas, kenapa tidak menggunakan 4D22 pada tengah bentang balok B1? Jawabannya adalah, untuk memudahkan pelaksanaan, karena di lokasi yang lain (tumpuan balok B1 dan sepanjang balok B2 semuanya menggunakan D19). Untuk konstruksi sederhana yang mudah diawasi, penggunaan diameter yang bervariasi tidak jadi masalah. Tapi untuk skala yang lebih besar, hal seperti ini biasanya dihindari, untuk memudahkan pelaksanaan dan pengawasan. Bisa dibayangkan misalnya pada satu lantai terdapat beberapa balok yang menggunakan banyak variasi ukuran tulangan. Bisa-bisa tukangnya kebingungan dan salah pasang tulangan. :)
Catatan:
Di beberapa gambar detail penulangan output SAP2000 di atas, ada detail yang kami tandai dengan tanda silang (cross) merah! Yaitu di bagian Special Moment.
Bagian Special Moment HANYA digunakan untuk pemodelan struktur pemikul GEMPA tipe SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus). Jadi, kalau hanya balok sederhana, balok banyak tumpuan, balok yang tidak memikul gempa, bagian Special Moment ini tidak perlu diperhatikan.
Angka Special Moment ini bisa dihilangkan dengan cara seperti gambar di bawah.

Bagaimana sebenarnya penggunaan Special Moment di atas? Insya Allah dibahas di lain kesempatan. :)
Sekali lagi, pesan sponsor… “hati-hati dengan tulangan minimum hasil output SAP2000, dan juga software yang lain.”. Kami belum mengecek SAP2000 versi terbaru, tapi metode yang mereka gunakan memang ada dasarnya (ACI-318), cuma penerapannya tidak sesuai.
bersambung[]
Desain sengkang (geser) dan kontrol lendutan dibahas di bagian kedua.

Dasar-Dasar Komposisi dan Pencampuran Beton

Adukan Beton direncanakan sedemikian rupa sehingga beton yang dihasilkan dapat dengan mudah dikerjakan dengan biaya yang serendah mungkin tentu saja.
Beton harus mempunyai workabilitas yang tinggi, memiliki sifat kohesi yang tinggi saat dalam kondisi plastis (belum mengeras), sehingga beton yang dihasilkan cukup kuat dan tahan lama.
Adukan (campuran) beton harus mempertimbangkan lingkungan di mana beton tersebut akan berdiri, misalnya di lingkungan tepi laut, atau beban-beban yang berat, atau kondisi cuaca yang ekstrim.
PROPORSIONAL
Reminder: Beton adalah campuran antara semen, agregat kasar dan halus, air, dan zat aditif.
Komposisi yang berbeda-beda di antara bahan baku beton mempengaruhi sifat beton yang dihasilkan pada akhirnya. Pembagian ini biasanya diukur dalam satuan berat. Pengukuran berdasarkan volume juga sebenarnya bisa, dan lebih banyak dilakukan pada konstruksi skala kecil, misalnya rumah tinggal.

SEMEN
Jika kadar semen dinaikkan, maka kekuatan dan durabilitas beton juga akan meningkat. Semen (bersama dengan air) akan membentuk pasta yang akan mengikat agregat mulai dari yang paling besar (kasar) sampai yang paling halus.
AIR
Sebaliknya, penambahan air justru akan mengurangi kekuatan beton. Air cukup digunakan untuk melarutkan semen. Air juga yang membuat adukan menjadi kohesif, dan mudah dikerjakan (workable).
RASIO AIR-SEMEN
Biasa disebut dengan w/c ratio alias water to cement ratio. Jika w/c ratio semakin besar, kekuatan dan daya tahan beton menjadi berkurang. Pada lingkungan tertentu, rasio air-semen ini dibatasi maksimal 0.40-0.50 tergantung sifat korosif atau kadar sulfat yang ada di lingkungan tersebut.

AGREGAT

Jika agregat halus terlalu banyak, maka adukannya akan terlihat “sticky“, encer, “lunak”, seperti tidak punya kekuatan. Dan setelah pemadatan, bagian atas adukan akan cenderung “kosong” alias tidak ada agregat.

Sebaliknya, jika agregat kasar terlalu banyak, adukannya akan terlihat kasar, berbatu, kelihatan getas (rapuh). Agregat ini akan muncul di permukaan setelah dipadatkan.
PENCAMPURAN
Beton harus dicampur dan diaduk dengan baik sehingga sement, air, agregat, dan zat tambahan bisa tersebar merata di dalam adukan.
Beton biasanya dicampur dengan menggunakan mesin. Ada yang dicampur di lapangan (site) ada juga yang sudah dicampur sebelum dibawa ke lapangan, atau istilahnya ready-mix.
Untuk beton ready-mix, takarannya sudah diukur di batch plant, kemudian dicampur dan dimasukkan ke dalam truk. Selama perjalanan drum beton tersebut terus diputar agar beton tidak mengalami setting di dalam drum. Kan aneh kalau misalnya kena macet trus betonnya sudah mengeras di dalam drum. Kadang, di dalam perjalanan, bisa jadi karena lama di jalan, cuaca panas, atau kelamaan diputar, temperatur di dalam drum meningkat sehingga air menguap. Kondisi ini kadang “diakali” dengan memasukkan bongkahan es balok yang besar ke dalam drum, sehingga kadar air bisa tetap dipertahankan. Hmm.. kalo ditambah sedotan, drum truk itu bisa kita beri label “Jus Beton Segar”.. :D
Sementara beton yang dicampur dilapangan biasanya menggunakan mesin yang dinamakan MOLEN (mirip-mirip nama sejenis gorengan pisang). Sewaktu mencampur di lapangan, agregat terlebih dahulu dimasukkan ke dalam tong (molen), kemudian diikuti oleh pasir dan terakhir semen. Semuanya dalam takaran tertentu sesuai dengan mutu beton yang diinginkan.

Ada kata pepatah: Jangan menggunakan sekop untuk menakar adukan beton untuk molen! (Padahal ini yang sering dilakukan) :D
Ukuran takaran biasanya dinyatakan dalam satuan berat, sementara sekop tidak bisa mengukur berat. Jangan sampai rasio adukan 1:2:3 diartikan sebagai 1 sekop semen, 2 sekop pasir dan 3 sekop kerikil (agregat). Tentu saja hasil (mutu) yang diperoleh akan berbeda. Kecuali kalau ada sekop canggih yang bisa sekaligus mengukur berat muatannya. :) (hmm..)

Ketika semua bahan (kecuali air) sudah masuk, moleh diputar sehingga semua bahan tercampur. Katanya sih, kalau sudah tidak ada pasir yang terlihat secara kasat mata, berarti adukannya itu sudah merata. Saat itulah dilakukan penambahan air sedikit demi sedikit.
Molen punya kapasitas (volume). Mencampur terlalu penuh juga tidak efektif karena proses pencampurannya akan memakan waktu yang lebih lama. Sebaiknya molen diisi secukupnya dulu, kemudian jika sudah jadi, seluruh isi molen dituang ke wadah sementara sebelum diangkut atau dicor ke bekisting. Sewaktu adukan beton diangkut (dicor), molen bisa bekerja lagi untuk membuat adukan berikutnya. Begitu adukan pertama sudah dituang semua, molen pun sudah selesai membuat adukan kedua, jadi tidak ada delay ketika molen bekerja.
Nah, untuk skala yang sangat kecil, beton boleh dicampur dengan menggunakan sekop. Harus dilakukan di tempat yang datar dan bersih (maksudnya bebas dari ranting, daun, sampah, dan material pengganggu lainnya). Kerikil, pasir, dan semen diaduk/dicampur dulu, kemudian dibuat seperti gundukan, dan di puncaknya digali dibuat seperti danau untuk menampung air. Jika adukan dicampur di wadah yang sisi-sisinya tertutup sehingga air bisa dibendung, nggak usah repot-repot bikin gundukan, langsung saja tuang air ke wadah tersebut. :)
Sebagai penutup, kami akan berikan tabel komposisi berat semen, pasir, dan kerikil, serta volume air yang dibutuhkan untuk membuat 1 m3 beton dengan mutu tertentu.

Mutu Beton	Semen (kg)	Pasir (kg)	Kerikil (kg)	Air (liter)	w/c ratio
7.4 MPa (K 100)	247	869	999	215	0.87
9.8 MPa (K 125)	276	828	1012	215	0.78
12.2 MPa (K 150)	299	799	1017	215	0.72
14.5 MPa (K 175)	326	760	1029	215	0.66
16.9 MPa (K 200)	352	731	1031	215	0.61
19.3 MPa (K 225)	371	698	1047	215	0.58
21.7 MPa (K 250)	384	692	1039	215	0.56
24.0 MPa (K 275)	406	684	1026	215	0.53
26.4 MPa (K 300)	413	681	1021	215	0.52
28.8 MPa (K 325)	439	670	1006	215	0.49
31.2 MPa (K 350)	448	667	1000	215	0.48

Referensi tabel :
SNI DT – 91- 0008 – 2007 Tata Cara Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan Beton, oleh Dept Pekerjaan Umum.
Semoga Bermanfaat.
…bersambung..[]

Sejarah Komputer dan Perkembanganya

>Sejarah Komputer dan Perkembanganya – Sejak dahulu, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik
Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode barang belanja, sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.
Sejarah Komputer menurut periodenya adalah:

• Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik
• Komputer Generasi Pertama
• Komputer Generasi Kedua
• Komputer Generasi Ketiga
• Komputer Generasi Keempat
• Komputer Generasi Kelima

1. Komputer Generasi Pertama (1946­ – 1959)
Dengan terjadinya Perang Dunia II, negara­negara yang terlibat dalam perang tersebut berusaha mengembangkan untuk mengeksploit potensi strategis yang dimiliki komputer.
Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer.
(1) Colassus
(2) Mark I
(3) ENIAC
(4) EDVAC
(5) UNIVAC I
Ciri komputer generasi pertama adalah:
- Penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar)
- Adanya silinder magnetik untuk penyimpanan data.
- Instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu.
- Setiap komputer memiliki program kode­biner yang berbeda yang disebut “bahasa mesin” (machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya.
2. Komputer Generasi Kedua (1959­ – 1964)
Stretch dan LARC
Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery­ Rand membuat komputer bernama LARC. Komputer­komputer ini,yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya.
Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan­singakatan untuk menggantikan kode biner.
Pada awal 1960­an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen­komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program.
Ciri-ciri komputer pada generasi kedua:
- Penggunaan transistor sehingga ukurannya lebih kecil
- Adanya pengembangan memori inti­magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya
- Penggantian dari bahasa mesin menjadi bahasa Asembly
- Muncul bahasa pemrograman COBOL dan FORTRAN
3. Komputer Generasi Ketiga (1964­ – 1970)
Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian­bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa.
Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen­komponen ke dalam suatu chiptunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen­komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan system operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.
Ciri-ciri komputer pada generasi ketiga:
- Penggunaan IC(Intregrated Circuit)
- Ukuran komputer menjadi lebih kecil
- Ditemukannya Sistem Operasi
4. Komputer Generasi Keempat (1979­ – sekarang)
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen­komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980­ an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. Ultra­Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer.
Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor.
Perkembangan yang demikian memungkinkan orang­orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan­perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada pertengahantahun 1970­an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer­komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980­an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.
Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).
IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan system grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.
Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara­ cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer­komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.
Ciri-ciri komputer pada generasi keempat:
• Digunakannya LSI, VLSI, ULSI
• Digunakannya mikroprosesor
Banyak kemajuan di bidang disain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model von Neumann. Model von Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.
Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia. Kita tunggu informasi mana yang lebih valid dan membuahkan hasil.Anda bisa memperkaya wawasan seputar komputer dengan membaca artikel yang lainya pengertian komputer dan perangkat keras komputer itu apa sih? so silahkan baca.

Tukang Insinyur Kelas 1

Beberapa hari yang lalu, saya membaca tulisan salah satu "master" structural engineering di sini, saya terpaku pada ungkapan "Tukang Kelas 1 versus Engineer". Menarik, dan memang sering dijumpai dalam dunia konstruksi sehari-hari.

Sama seperti beberapa waktu lalu, kami melakukan pengawasan sebuah pekerjaan atap baja di sebuah proyek yang kebetulan perusahaan kami sendiri yang melakukan desain struktur untuk keseluruhan bangunan termasuk atap. Kebetulan jenis atapnya adalah truss. Ada sebagian atap yang sudah jadi, tapi sebagian besar belum difabrikasi. Sebagai catatan, pelaksana pekerjaan baja tersebut boleh saya katakan (maaf) abal-abal, walaupun menurut pengakuan rekannya, si empunya sudah sangat berpengalaman dalam melakukan pekerjaan konstruksi baja. Memang sih, saya bisa menebak dari istilah-istilah yang beliau gunakan sewaktu berbincang-bincang. Misalnya, si bapak menggunakan istilah "Cremona" untuk menunjukkan struktur jenis "Truss". Saya agak tersenyum dalam hati (!?), soalnya saya tidak ingat lagi kapan terakhir kali saya mendengar istilah "Cremona" yang sebenarnya merupakan salah satu metoda yang digunakan untuk mencari gaya-gaya dalam pada sistem truss. Singkat cerita, si bapak akhirnya mengusulkan untuk mengganti profil baja salah satu elemen diagonal truss di situ. Pada gambar rencana, kami tuliskan bahwa elemen tersebut harus menggunakan profil pipa. Tapi si bapak mau menggantinya dengan profil U (UNP) yang berat atau luas penampangnya kira-kira sama dengan profil pipa, dengan alasan kalau mau pake pipa katanya volumenya nanggung, dan lagipula sebagian besar truss yang kami desain memang menggunakan UNP. Intinya sih, mereka tidak mau repot-repot membeli (menyediakan) berbagai jenis profil dan ukuran. Kan lebih enak kalo diseragamkan saja semua. Trus, saya coba tanya, "memangnya kuat pak, kalo pake UNP?" Kata si bapak, "Ooh.. yang penting kan luasan penampangnya sama. Lagian saya sudah sering ngerjain yang seperti ini" Saya tanya lagi, "Trus, taunya kuat ato nggak bagaimana, pak?" Jawab si bapak,"Lhaa.. itu yang sudah saya bangun nggak ada yang rubuh." Saya coba komentar, "Nggak ada yang rubuh mungkin karena kebetulan, pak. Lagipula bapak nggak bisa mengganti profil baja seenaknya. Saya sih bisa nggak masalah, saya tinggal buat catatan aja kalo bapak tidak mengikuti gambar rencana. Jadi, kalau nanti ada masalah misalnya atapnya rubuh, saya tinggal panggil bapak. Masalah kuat atau nggak kuat, saya nggak berani ngomong di sini. Saya harus buktikan lewat analisis dan hitungan. Lagipula ada alasannya kenapa kami pakai pipa dibanding profil lain. Batang yang diagonal yang itu dominan mengalami tekan. Kalau pakai pipa, kekauannya sama ke segala arah, tidak ada sumbu lemah sumbu kuat, sehingga tekuk lateral bisa dihindari. Kalau pake UNP, waktu mengalami tekan, dia bisa bengkok ke arah sumbu lemahnya, walaupun luas penampangnya sama dengan pipa sebelumnya."

Bapak itu cuma senyum-senyum. Sekilas tersirat ada rasa "tidak mau menerima" penjelasan saya. Memang sih beliau jauh lebih tua dari saya, saya perkirakan ada selisih 15-20 tahun antara saya dengan bapak itu. Saya juga tidak meragukan pengalaman si bapak. Tidak sedikit "improvisasi" yang dia lakukan di lapangan, seperti mengubah sambungan baut menjadi las, atau sebaliknya, menambah pelat-pelat pengaku karena "merasa" tidak aman dengan detail yang kami berikan. Kondisi itu tentu saja sedikit merepotkan kami, karena kami harus memastikan bahwa yang mereka lakukan masih masuk batas toleransi, masih bisa dipertanggungjawabkan secara teknis (bukan sekedar pengalaman). Kami, meskipun masih dalam hitungan tahun dalam melakukan desain, sangat jarang mengandalkan pengalaman. Misalnya saja mendesain balok beton. Tak terhitung sudah ratusan kali kami melakukan desain balok beton, tapi tetap saja kami harus menghitung, tidak pakai kata "biasanya". Alasannya: setiap bangunan punya karakteristik yang berbeda-beda, kondisi pembebanan, luas tributari, kondisi lingkungan, mutu material, metode pelaksanaan, perilaku bangunan keseluruhan, dan lain-lain. Atap dak beton tentu beda dengan lantai beton. Atap dak terkespos oleh hujan, otomatis dibutuhkan selimut beton yang lebih besar agar air tidak bisa merembes ke dalam besi tulangan. Dan masih banyak contoh lainnya.

Beberapa hari kemudian, saya melakukan kunjungan lagi ke lokasi. Saya tidak ketemu lagi dengan bapak si tukang baja. Tapi, saya melihat ada tumpukan batang-batang pipa baja di salah satu sudut lokasi proyek. Hmmm.. saya nggak tau apakah si bapak sudah coba-coba menghitung juga, atau... yaaa.. mungkin si bapak nggak mau pusing-pusing nantinya. Hehe.. Pengalaman itu adalah satu dari berbagai pengalaman yang saya yakin bukan hanya saya yang mengalami, tapi hampir sebagian besar yang mengaku sebagai "engineer" pernah mengalami hal yang serupa. Yah.. walaupun demikian, banyak juga ilmu yang bisa kita curi dari para "Tukang Kelas 1" yang sudah kaya akan pengalaman tersebut. Tidak mustahil, perpaduan pengalaman mereka dan apa yang kita miliki bisa melahirkan seorang "Tukang Insinyur Kelas 1". Saya punya rekan seorang engineer yang pengalamannya sudah jauh di atas saya. Dan beliau tetap selalu mengutamakan check dan analisis sebelum mengeluarkan pernyataan "kuat" atau "tidak", walaupun itu cuma sekedar mengecek konstruksi rumah 2 lantai. :) Kalau boleh saya simpulkan, para Tukang Kelas I menyatakan suatu bangunan atau komponen struktur itu kuat jika belum ada riwayat dan pengalaman keruntuhan yang mereka alami. Sementara para engineer menyatakan kekuatan suatu bangunan sebagai perbandingan antara kemampuan menahan beban versus besarnya beban maksimal yang mungkin diterima oleh bangunan tersebut. Menurut anda? []